Страница:
Богуславский предложил создать единый многоканальный радиокомплекс, осуществляющий прием радиокоманд с Земли, обмен траекторией информацией, передачу телеметрических параметров и, что было главной задачей, передачу изображений окружающей местности после посадки.
Однако радиосистема метрового диапазона, предлагавшаяся Богуславским, не обеспечивала высокой точности измерения параметров движения.
Для межпланетных автоматов, создававшихся для исследований Марса и Венеры, разработку радиосистемы в дециметровом диапазоне проводило СКБ-567. Но его работники настолько срывали сроки, что доверять им еще и лунную тематику было невозможно.
В поисках систем точной навигации не без моей подачи возникла идея воскресить принципы астронавигации, которые мы начали разрабатывать в НИИ-88 с Лисовичем еще в 1947 году. Система астронавигации после этого была развита и реализована на лавочкинской «Буре». На базе созданной мной лаборатории Лисовича теперь в системе Минавиапрома работало отделение № 1 НИИ-993. Там разрабатывались САН — системы астронавигации для самолетов. Главный конструктор этой тематики Валентин Морачевский с энтузиазмом встретил мое предложение создать систему точной астронавигации для посадки на Луну.
Споры по поводу ответственного за разработку автономной системы управления, включая выбор гироскопической системы, обеспечение устойчивости и стабилизации при работе двигателя, логику взаимодействия с астронавигационными приборами, закончились тем, что работа была поручена коллективу Пилюгина. Он был назначен главным конструктором системы управления. Разработку гироскопического комплекса Пилюгин тоже взял на себя, поручив эту ответственную и новую задачу Владимиру Лапыгину. Для специалистов Пилюгина это была первая работа по управлению космическим аппаратом. До этого они разрабатывали только системы управления боевыми ракетами или космическими носителями.
«Не боги горшки обжигают», — успокаивали меня Финогеев и Хитрик — заместители Пилюгина. Все элементы и логику управления они «упаковали» в прибор массой более 80 кг, который назвали И-100. Зато были исключены отдельные корпуса для каждого прибора, межблочные кабели и штепсельные разъемы.
Пилюгинские разработчики, стремясь получить весовой выигрыш, объединили в этом приборе задачи управления третьей и четвертой ступенями ракеты-носителя и космическим аппаратом. Опыт, дорогой ценой накопленный нами на ракетах 8К78 для программ исследования Марса и Венеры, не использовался.
Общая масса аппарата, разгоняемого к Луне, достигала 1580 кг. К началу пусков Е-6 ракета-носитель 8К78 уже совершила десять стартов по программам MB.
До первого пуска Е-6 за предыдущие два года из этих десяти только в одном нормально сработали все четыре ступени — это было при пуске по Марсу в 1962 году. В остальных девяти имелось пять отказов по вине четвертой ступени (блока «Л»), два — по вине третьей и две аварии — при выводе на участках работы первой и второй ступеней.
Предстояло набирать опыт и по новой комбинированной системе, объединившей задачи управления третьей ступенью, блоком «Л» и полетом по трассе до самой Луны.
Весовой выигрыш в объединенной системе действительно был получен, но всю отработку надо было начинать заново. Мы вынуждены были «отдавать веса» телевизионной системе и сложной радиотехнике. В те годы на пилотируемых аппаратах мы, где только могли, повышали надежность за счет приборного или системного резервирования. В программе Е-6 из-за жестких весовых ограничений использовать принцип избыточности и резервирования для повышения надежности в процессе полета практически не удалось.
На долю специалистов моих отделов остались разработка антенно-фидерных устройств, общая координация программы полета и обеспечение совместимости всех систем.
Вот здесь-то я хлебнул забот. Никто из наших руководителей отделов не пожелал вникать в тонкости электронного оборудования Е-6. Наиболее «патриотически» настроенные руководители отделов открыто говорили:
— Это вы с СП отдали всю работу Пилюгину, ну и расхлебывайте сами.
С активной помощью Юрасова и Осташева я начал разбираться, что на самом деле натворили работавшие первое время в отрыве друг от друга коллективы разных предприятий, и «расхлебывать» чужие ошибки.
Келдыш считал Е-6 очень важной работой. В помощь нашим баллистикам он подключил из Отделения прикладной математики (ОПМ) АН группу Охоцимского, в которой эта задача была поручена молодому теоретику, впоследствии известному ученому Михаилу Лидову. Келдыш и сам детально разбирался в проблемах, связанных с определением траектории полета, точности прилунения и астронавигации. Совместными усилиями теоретиков была рассчитана оптимальная траектория и программа полета.
На первом этапе полета своими тремя ступенями носитель выводил Е-6 вместе с разгонной четвертой ступенью — блоком «Л» на орбиту искусственного спутника Земли. Вне видимости с нашей территории, на втором этапе, над Гвинейским заливом, включался блок «Л», станции сообщалась вторая космическая скорость и она направлялась в расчетную точку встречи с Луной.
По дороге к Луне, на третьем этапе, должен был проводиться тщательный контроль и коррекция траектории с помощью КТДУ для обеспечения посадки в заранее выбранный район. На четвертом этапе производилось торможение и осуществлялась мягкая посадка. На Луну опускался аппарат массой 500 кг, включая массу КТДУ.
Специальную двигательную установку с насосной подачей и тремя режимами работы разработал Исаев. КТДУ была одной из систем, в надежность которых я верил. Исаев в шутку демонстрировал обиду за то, что перед самой посадкой его КТДУ отбрасывалась подальше и в поле зрения станции не попадала. Ему так хотелось посмотреть на творение своего коллектива, лежащее на поверхности Луны! Но станция должна отделиться и опуститься в стороне от точки, в которую падает еще горячая КТДУ.
Оригинальной новинкой на станции были амортизаторы — резиновые баллоны, которые надувались перед посадкой и смягчали удар в момент соприкосновения с поверхностью.
На нашем заводе были запущены в производство четыре станции Е-6. Из них первая была макетно-отработочная, а с Е-6 № 2 начиналась программа полетов.
23 марта 1962 года появилось новое постановление ЦК и Совмина по Е-6, которое фактически узаконило уже установившуюся кооперацию и установило срок начала пусков — 1963 год! Постановление и последовавший за ним приказ министра активизировали деятельность по Е-6.
Я вначале занимался только проблемами управления. Но в 1963 году в руководстве программой образовался вакуум — сам Королев почти полностью ушел в дела пилотируемые. После недолгих препирательств СП обязал меня быть руководителем всего комплекса работ MB и Е-6. На полигоне и в Госкомиссиях я выступал в роли заместителя технического руководителя.
Моим фактическим заместителем по испытаниям на полигоне был Аркадий Осташев. Вместе с ведущими проектантами Максимова, баллистиками и представителями основных смежников мы образовали «малое руководство», которое пыталось наверстать потерянные по формальным планам два года.
Первая штатная Е-6 была изготовлена только в декабре 1962 года. Все участники первого пуска Е-6 встречали Новый, 1963, год на полигоне в процессе последней стадии испытаний. В те бессонные ночи мы не думали о том, насколько мала вероятность полного успеха.
Пользуясь элементарными сведениями из теории вероятностей, легко было подсчитать, что вероятность благополучной посадки и последующего приема изображения на Земле не превышала 10%. Наш оптимизм базировался на методе отработки надежности в процессе серии пусков. Чем больше пущено ракет, тем больше вскрыто недостатков, и, в конце концов, через 20-30 пусков ракета «начинает летать». Это была методика отработки надежности, унаследованная от артиллеристов.
Первый пуск Е-6 №2 состоялся 4 января 1963 года. Две новые ступени ракеты 8К78 и сама станция, отправляемая к Луне, были изготовлены и испытаны менее чем за год по еще сырой и неотработанной документации. При пуске три ступени носителя 8К78 отработали нормально, но двигатель разгонного блока «Л» не запустился в южных широтах над океаном. Это был уже не первый загадочный случай отказа запуска двигателя блока «Л» вне видимости телеметрических приемных станций с нашей территории. Эти отказы стали одной из причин срыва программы пусков по Марсу и Венере в предыдущие два года.
Многочисленные аварийные комиссии, создававшиеся после очередного отказа блока «Л», строили всевозможные теории. Среди них была одна, заранее снимающая обвинения со всех конструкторов и управленцев. Кто-то из академического института Химфизики предложил теорию «оксиликвидов». Якобы в отсеках блока «Л» за время полета на промежуточной орбите накапливаются пары кислорода, которые в смеси с парами топлива при включении двигателя приводят к взрыву и разрушению блока.
Уже после двух первых «пропавших без вести» над океаном блоков «Л» Совет главных заявил на Государственной комиссии: «Дальше так продолжаться не может! Мы должны иметь информацию. Нужно послать корабль с приемной телеметрической станцией в район Гвинейского залива».
Корабль «Долинск» был срочно оснащен телеметрической станцией и отбыл из Одессы, приняв на борт двигателиста Ивана Райкова и опытного специалиста по расшифровке телеметрической информации Константина Семагина. Если блок «Л» пролетал над Гвинейским заливом, они передавали по радиотелеграфу информацию в Одесский центр связи Черноморского флота. Открытым текстом говорить было запрещено, поэтому ограничивались только указанием причин отказа в сильно зашифрованном виде. Получая такие телеграммы, мы снова ломали головы, но все же научились кое-что отгадывать. Пленка телеметрической записи, имевшаяся на «Долинске», долетала до нас только через один-два месяца дипломатической почтой.
4 января 1963 года блок «Л» отказал в шестой раз, и четвертая ступень вместе с объектом осталась на промежуточной орбите. Корабль «Долинск», дежуривший в Гвинейском заливе, наконец помог разгадать тайну отказа блока «Л». Никакого взрыва «оксиликвидов» не было.
На этот раз телеметрия зафиксировала отказ в подаче электрических команд на запуск двигателя от системы управления. Первопричиной после долгих и горячих споров назвали преобразователь тока ПТ-500 разработки Иосифьяна. Он был установлен в приборном контейнере И-100, который еще на технической позиции заполняется сухим азотом. В такой атмосфере может происходить быстрый износ угольных щеток коллектора. Лабораторные опыты подтвердили это. Иосифьян возмущался, но за отсутствием других плодотворных теорий отказ списали на «круговой огонь» на коллекторе с последующим коротким замыканием (КЗ) в цепях питания.
Для проверки теории «сухого азота» как причины отказа преобразователя ПТ-500 Иосифьян в своем институте организовал круглосуточные эксперименты, на которые истратил весь запас штатных преобразователей. Доказать полную достоверность теории не удалось. Преобразователи выходили из строя за время гораздо большее, чем они работали в полете. Тем не менее Государственная комиссия приняла эту версию как наиболее вероятную.
Основными мероприятиями для повышения надежности были увлажнение азота и небольшая добавка кислорода в контейнер, где находился ПТ-500.
2 февраля 1963 года была сделана вторая попытка отправить к Луне аппарат Е-6. На этот раз он даже не долетел до участка запуска четвертой ступени. Телеметрические записи и система контроля траектории показали, что ракета сильно отклонилась по углу тангажа к Земле. Проследив траекторию дальше, мы убедились, что третья ступень вместе с неотделившейся четвертой и лунной станцией вошла в атмосферу в районе Гавайских островов.
Обычно при испытаниях межконтинентальных Р-7А и Р-9 на полную дальность появлялись официальные предупреждения ТАСС о предстоящих пусках носителей в такой-то район океана. При космических пусках никаких предварительных сообщений не было. Только по косвенным признакам, данным радио — и фоторазведки американцы догадывались, что мы готовим запуски в космос. Американцы научились засекать наши пуски, если ракетные блоки попадали в зону действия их радиолокаторов. Когда опять что-то непонятное вонзилось в атмосферу столь любимых американцами Гавайских островов, в зарубежной прессе подняли легкий шум, а мы упорно молчали.
На Государственной комиссии даже Келдыш возмутился категорическим запретом сообщать о неудачах. Запрет исходил из ЦК: «У нас космических аварий не может быть». Вот и все доводы.
Причины второй аварии Е-6 были выяснены довольно быстро. Новый прибор И-100, находясь на космическом аппарате, управлял и третьей ступенью носителя. Оказалось, что начальная ориентация гироскопов в приборе И-100 выставлена с большой ошибкой относительно базовой системы координат второй ступени. Третья ступень уже со старта была нацелена в океан. Правда, отличие траектории третьей ступени по высоте и скорости от расчетной объясняли еще и большой ошибкой поплавкового гироскопа. Как ни горько было Пилюгину и его заместителям, но они приняли вину на себя.
С сожалением приходилось в те тяжелые дни наблюдать за враждебными отношениями между двумя некогда дружившими главными — Кузнецовым и Пилюгиным. Кузнецов очень болезненно воспринял стремление Пилюгина организовать собственное производство гироскопических приборов. Неудачу Е-6 по вине Пилюгина Кузнецов объяснил некомпетентностью его гироскопических специалистов. А мне в приватной беседе Виктор бросил упрек: «Это ты виноват, что Сергей согласился на такую кооперацию. Вы еще не одну машину загубите. Но я теперь, слава Богу, к этой программе отношения не имею».
Два месяца снова днем и ночью готовили следующий пуск Е-6. На Государственной комиссии, которую по Е-6 с самого начала возглавлял Тюлин, Пилюгин произносил речи с клятвенными заверениями, что все слабые места в И-100 проанализированы и необходимые меры приняты. Весь монтаж покрывается специальным лаком, а испытания ужесточаются для выявления возможных дефектов еще на заводе.
2 апреля 1963 года делаем третью попытку выйти к Луне. Наконец-то на счастливом тринадцатом по счету носителе 8К78 сработали как положено все четыре ступени, и мы летим к Луне! Об этом, находясь в Тюратаме, мы узнали по ВЧ-связи из Москвы через два часа после пуска.
ТАСС своим сообщением объявляет всему миру, что «… 2 апреля 1963 года в Советском Союзе осуществлен запуск космической ракеты в сторону Луны… На борту космической ракеты установлена автоматическая станция „Луна-4“ весом 1422 килограмма. Автоматическая станция „Луна-4“ достигнет района Луны через трое с половиной суток».
Ни слова в официальном сообщении об истинном назначении станции — мягкой посадке — не сказано. По этому поводу были очень горячие споры. Большинство участников работы по Е-6, отдававших этой программе не только свой интеллект, но и душу, роптали, а порой громогласно возмущались на совещаниях такими сообщениями.
Объединившись с Рязанским, я высказал Тюлину и Келдышу наше общее мнение, что такая информация принижает действительное значение космических программ, порождает у народа сомнения в их целесообразности. Мы иронизировали также по поводу следующих слов в официальном сообщении: «Слежение за полетом станции, определение параметров ее траектории, прием на Земле научной информации осуществляются специальным измерительным комплексом на территории Советского Союза».
Мы имели все основания гордиться большой 32-метровой параболической антенной и всем симферопольским НИП-10, который осуществлял слежение и управление по всей лунной трассе. Местонахождение большой антенны под Симферополем, так же как и больших антенн в евпаторийском центре дальней космической связи — НИП-16, было точно определено американскими средствами наблюдения. Почему американская, а затем и европейская пресса о нашей системе пишет больше хорошего, чем мы сами? Мы не понимали и возмущались. Полин, хорошо изучивший весь механизм согласования текстов официальных сообщений, посмеиваясь над нашими эмоциями, отпарировал: «Зачем сообщать о симферопольском центре, если нам запрещают сообщать даже о месте старта?»
Не впервые Келдышу в ответ на наши возмущения пришлось оправдываться, что он бессилен. Аппарат ЦК ссылается на высшие государственные интересы и при этом пользуется таким доводом: «Мы о своих неудачах ничего не должны сообщать. Если американцы о них догадываются и знают еще о многом другом, то это их дело, их заботы. Мы с вами не должны быть источником такой информации».
Короче говоря, пусть весь мир узнает о месте стартов, центре управления, о наших трудностях и неудачах, но только не от нас.
Тюлин рассказывал, что он просил Королева при очередной встрече с Хрущевым лично или в разговоре по «кремлевке» намекнуть на вредность такой полуправды в публикациях о космосе. «Но Сергей, — сказал Тюлин, — отказался поднимать этот вопрос».
Между тем мы настолько разуверились в надежности четырехступенчатого носителя 8К78, что вместе с Государственной комиссией морально еще не были подготовлены к удачному пуску. Как только теплоход «Долинск», контролирующий из района Гвинейского залива по «Тралу» работу блока «Л», доложил, что все сработало по-штатному и двигатель выключился от интегратора, мы бросились по ВЧ-связи запрашивать московский баллистический центр. Тот еще не был готов ответить, «куда же летим?». Дальнейшее управление полетом было передано симферопольскому НИП-10.
На «двойке» быстро собрались на короткое совещание техническое руководство и вся Госкомиссия. Королев задал мне вопрос, кто же теперь персонально отвечает за управление полетом? Я не колеблясь назвал Богуславского, который по расписанию обязан был находиться на НИП-10.
Подготовку бортового радиокомплекса Е-6 на полигоне Богуславский поручил своему заместителю Пиковскому, а сам руководил отладкой наземной аппаратуры НИП-10 со слабой надеждой дождаться, наконец, работы для самой большой по тем временам параболической антенны. Королев никому не доверил передачу указаний на НИП-10. Связь по закрытым ВЧ-каналам из Тюратама в Крым шла через Москву. Королев потребовал, чтобы на НИП-10 к телефону ВЧ подошел Богуславский. Несмотря на отвратительную слышимость, СП подробно объяснил ему, насколько ответственна теперь задача НИП-10. Сказал, что Государственная комиссия вылетает в Симферополь, а он, Королев, летит в Москву и просит Богуславского лично проследить, чтобы подробный доклад о состоянии объекта был у него, Королева, в Подлипках через шесть часов. Если все пойдет по-штатному, он обещает на следующий же день быть в Симферополе.
Тут же быстро составлялись списки, кто на каком самолете куда летит. Каждый список подписывал лично Королев, а начальнику экспедиции, отвечающему за порядок среди «всех гражданских», давался строжайший приказ — посадку в самолеты производить только по этим спискам. Через час мы уже были в воздухе над казахской бескрайней степью. Вдоль берегов Сырдарьи по-весеннему блестели на солнце свежие озерца. Степь зеленела, чтобы через два месяца снова высохнуть и выгореть.
Каждый перелет из Тюратама в Крым мне доставлял истинное наслаждение. Самолеты тех лет шли на высотах не более 6-7 тысяч метров. Обычно садились для дозаправки в Астрахани. Маршрут проходил над Каспием и далее над горами Кавказа. Я не отрывался от иллюминатора, пытаясь распознать знакомые вершины Центрального Кавказа, Домбая, Сванетии. Пешком по Кавказу мы с Катей путешествовали только до войны. За восхождение на Эльбрус в 1936 году Катя даже была удостоена значка «Альпинист СССР». Я не был настоящим альпинистом, но даже горный туризм оставляет неистребимое восхищение величием гор. Очень хорошо сказано Высоцким: «Лучше гор могут быть только горы». Когда нет сил или времени для восхождений, созерцание гор само по себе улучшает эмоциональное состояние человека.
С самолета в ясную погоду открывалась изумительной красоты панорама, в которой я начинал ориентацию с поисков Эльбруса. Его две сверкающие белизной вершины невозможно спутать с какой-либо другой горой. В эти короткие минуты полета над Кавказом непроизвольно возникали мысли — зачем растрачивать жизнь на эту страшную технику и лететь в Крым к большой антенне, чтобы разбираться, есть ли пыль на Луне, кому это нужно, если вот здесь, совсем близко, всего в километре подо мной, такое земное великолепие.
Но быстро уходили горы, и под нами уже черноморское курортное побережье. Летим над морем и вскоре приземляемся на бетон симферопольского аэропорта. Здесь нас уже встречает начальник НИП-10 полковник Бугаев. Размещаемся по машинам и через 30 минут прибываем на НИП-10.
Несмотря на скрупулезное выполнение всех требований баллистиков по коррекции траектории, в Луну мы не попали. «Луна-4», а по нашему фирменному обозначению Е-6 № 4, прошла над поверхностью Луны в 4 часа 24 минуты 6 апреля 1963 года на расстоянии 8500 километров. На этом публикации официальных сообщений закончились.
Для нас началась кропотливая работа поисков причин промаха. Было установлено, что основной причиной являлась ошибка САН. Виновник был назван — ОКБ Морачевского. Учитывая, что это ОКБ было создано по инициативе Келдыша и являлось ранее филиалом его института, а также для придания проблеме надежности программы большей значимости Государственная комиссия назначила Келдыша председателем аварийной комиссии по выявлению причин неудачи. Я был включен в состав комиссии Келдыша и много времени уделял поискам возможных причин отказа аппаратуры САН. Несмотря на широко и достаточно объективно поставленные лабораторные исследования, однозначно причину установить так и не удалось. Анализ схемы, конструкции и методов отработки САН помог найти столько слабых мест, что комиссия удивлялась: «Где вы все были раньше? Для того чтобы обнаружить в столь сложной системе десятки недостатков, вовсе не обязательно лететь к Луне. Все это очевидно при недорогих лабораторных и заводских проверках».
Келдыш, обремененный многочисленными обязанностями президента Академии наук, на удивление много времени уделял работе комиссии и вникал в такие технические детали, что не единожды заставлял краснеть разработчиков системы. Он задавал вопросы разработчикам, Пилюгину — как главному конструктору комплекса управления, мне — главному куратору и заказчику системы и даже военной приемке. Никаких оправданий, кроме ссылки на постоянную спешку и страх перед угрозой срыва сроков, не находилось.
В процессе бурных разбирательств предложили разработчикам десяток мероприятий, повышающих надежность САН. Наиболее трудоемким оказалось установить нормальный тепловой режим для приборов и всех элементов системы.
Несмотря на вечный страх перетяжеления, решили задублировать угловые траекторные измерения, установив радиопеленгационную систему «Маяк».
Королев, которого я ознакомил с итогами работы комиссии, возмутился: «Так это же будут совсем новые приборы! Вы вместе с Морачевским срываете программу!» Действительно, на изготовление новой партии и повторную ее проверку мы затратили целый год.
И вот мы снова летим на полигон для подготовки и пуска по программе Е-6 станции № 6. В феврале, марте и апреле 1964 года на полигоне творилось «межпланетное столпотворение». Готовились один за другим четыре ракеты-носителя 8К78.
На 19 февраля планировался пуск автоматической межпланетной станции к Венере, на 21 марта — Е-6 для мягкой посадки на Луну, на 27 марта и 2 апреля — снова пуски к Венере. В случае очередной аварии Е-6 мы имели в резерве еще один пуск, намеченный на 20 апреля.
Работа в МИКе не прекращалась круглые сутки. Государственная комиссия заседала попеременно, то по Венере, то по Луне, обсуждая и мелкие замечания, и серьезные дефекты. Заслушивались оправдания главных конструкторов и директоров заводов.
В условиях крайнего напряжения и постоянного недосыпания испытателей на технической позиции происходили досадные происшествия. Однажды по ошибке испытателей подорвали пиропатроны механизмов сброса отсеков и КТДУ. Другим происшествием было разрушение автоматической лунной станции (АЛС) внешним избыточным давлением барокамеры, потому что забыли дать уравновешивающее давление в гермокорпус АЛСа после испытаний на герметичность.
Тюлин подписывал телеграммы министрам, требуя санкций за низкое качество изделий. Но тем не менее четырехступенчатые носители с межпланетными станциями вывозились на старт и пускались в астрономически установленные сроки с задержкой не более суток.
Несмотря на массу дефектов в электронной аппаратуре межпланетных станций, наиболее слабым звеном продолжал оставаться сам четырехступенчатый носитель 8К78.
19 февраля случилось уж совсем конфузное происшествие. При пуске венерианского зонда не запустился двигатель третьей ступени блока «И». Расследование показало, что отказ явился результатом негерметичности в керосиновой магистрали, которая проходит через туннель бака жидкого кислорода. Разделительный клапан подтекал, и керосин замерз в туннельной трубе. Третья ступень вообще не сработала, и зонд погиб.
Однако радиосистема метрового диапазона, предлагавшаяся Богуславским, не обеспечивала высокой точности измерения параметров движения.
Для межпланетных автоматов, создававшихся для исследований Марса и Венеры, разработку радиосистемы в дециметровом диапазоне проводило СКБ-567. Но его работники настолько срывали сроки, что доверять им еще и лунную тематику было невозможно.
В поисках систем точной навигации не без моей подачи возникла идея воскресить принципы астронавигации, которые мы начали разрабатывать в НИИ-88 с Лисовичем еще в 1947 году. Система астронавигации после этого была развита и реализована на лавочкинской «Буре». На базе созданной мной лаборатории Лисовича теперь в системе Минавиапрома работало отделение № 1 НИИ-993. Там разрабатывались САН — системы астронавигации для самолетов. Главный конструктор этой тематики Валентин Морачевский с энтузиазмом встретил мое предложение создать систему точной астронавигации для посадки на Луну.
Споры по поводу ответственного за разработку автономной системы управления, включая выбор гироскопической системы, обеспечение устойчивости и стабилизации при работе двигателя, логику взаимодействия с астронавигационными приборами, закончились тем, что работа была поручена коллективу Пилюгина. Он был назначен главным конструктором системы управления. Разработку гироскопического комплекса Пилюгин тоже взял на себя, поручив эту ответственную и новую задачу Владимиру Лапыгину. Для специалистов Пилюгина это была первая работа по управлению космическим аппаратом. До этого они разрабатывали только системы управления боевыми ракетами или космическими носителями.
«Не боги горшки обжигают», — успокаивали меня Финогеев и Хитрик — заместители Пилюгина. Все элементы и логику управления они «упаковали» в прибор массой более 80 кг, который назвали И-100. Зато были исключены отдельные корпуса для каждого прибора, межблочные кабели и штепсельные разъемы.
Пилюгинские разработчики, стремясь получить весовой выигрыш, объединили в этом приборе задачи управления третьей и четвертой ступенями ракеты-носителя и космическим аппаратом. Опыт, дорогой ценой накопленный нами на ракетах 8К78 для программ исследования Марса и Венеры, не использовался.
Общая масса аппарата, разгоняемого к Луне, достигала 1580 кг. К началу пусков Е-6 ракета-носитель 8К78 уже совершила десять стартов по программам MB.
До первого пуска Е-6 за предыдущие два года из этих десяти только в одном нормально сработали все четыре ступени — это было при пуске по Марсу в 1962 году. В остальных девяти имелось пять отказов по вине четвертой ступени (блока «Л»), два — по вине третьей и две аварии — при выводе на участках работы первой и второй ступеней.
Предстояло набирать опыт и по новой комбинированной системе, объединившей задачи управления третьей ступенью, блоком «Л» и полетом по трассе до самой Луны.
Весовой выигрыш в объединенной системе действительно был получен, но всю отработку надо было начинать заново. Мы вынуждены были «отдавать веса» телевизионной системе и сложной радиотехнике. В те годы на пилотируемых аппаратах мы, где только могли, повышали надежность за счет приборного или системного резервирования. В программе Е-6 из-за жестких весовых ограничений использовать принцип избыточности и резервирования для повышения надежности в процессе полета практически не удалось.
На долю специалистов моих отделов остались разработка антенно-фидерных устройств, общая координация программы полета и обеспечение совместимости всех систем.
Вот здесь-то я хлебнул забот. Никто из наших руководителей отделов не пожелал вникать в тонкости электронного оборудования Е-6. Наиболее «патриотически» настроенные руководители отделов открыто говорили:
— Это вы с СП отдали всю работу Пилюгину, ну и расхлебывайте сами.
С активной помощью Юрасова и Осташева я начал разбираться, что на самом деле натворили работавшие первое время в отрыве друг от друга коллективы разных предприятий, и «расхлебывать» чужие ошибки.
Келдыш считал Е-6 очень важной работой. В помощь нашим баллистикам он подключил из Отделения прикладной математики (ОПМ) АН группу Охоцимского, в которой эта задача была поручена молодому теоретику, впоследствии известному ученому Михаилу Лидову. Келдыш и сам детально разбирался в проблемах, связанных с определением траектории полета, точности прилунения и астронавигации. Совместными усилиями теоретиков была рассчитана оптимальная траектория и программа полета.
На первом этапе полета своими тремя ступенями носитель выводил Е-6 вместе с разгонной четвертой ступенью — блоком «Л» на орбиту искусственного спутника Земли. Вне видимости с нашей территории, на втором этапе, над Гвинейским заливом, включался блок «Л», станции сообщалась вторая космическая скорость и она направлялась в расчетную точку встречи с Луной.
По дороге к Луне, на третьем этапе, должен был проводиться тщательный контроль и коррекция траектории с помощью КТДУ для обеспечения посадки в заранее выбранный район. На четвертом этапе производилось торможение и осуществлялась мягкая посадка. На Луну опускался аппарат массой 500 кг, включая массу КТДУ.
Специальную двигательную установку с насосной подачей и тремя режимами работы разработал Исаев. КТДУ была одной из систем, в надежность которых я верил. Исаев в шутку демонстрировал обиду за то, что перед самой посадкой его КТДУ отбрасывалась подальше и в поле зрения станции не попадала. Ему так хотелось посмотреть на творение своего коллектива, лежащее на поверхности Луны! Но станция должна отделиться и опуститься в стороне от точки, в которую падает еще горячая КТДУ.
Оригинальной новинкой на станции были амортизаторы — резиновые баллоны, которые надувались перед посадкой и смягчали удар в момент соприкосновения с поверхностью.
На нашем заводе были запущены в производство четыре станции Е-6. Из них первая была макетно-отработочная, а с Е-6 № 2 начиналась программа полетов.
23 марта 1962 года появилось новое постановление ЦК и Совмина по Е-6, которое фактически узаконило уже установившуюся кооперацию и установило срок начала пусков — 1963 год! Постановление и последовавший за ним приказ министра активизировали деятельность по Е-6.
Я вначале занимался только проблемами управления. Но в 1963 году в руководстве программой образовался вакуум — сам Королев почти полностью ушел в дела пилотируемые. После недолгих препирательств СП обязал меня быть руководителем всего комплекса работ MB и Е-6. На полигоне и в Госкомиссиях я выступал в роли заместителя технического руководителя.
Моим фактическим заместителем по испытаниям на полигоне был Аркадий Осташев. Вместе с ведущими проектантами Максимова, баллистиками и представителями основных смежников мы образовали «малое руководство», которое пыталось наверстать потерянные по формальным планам два года.
Первая штатная Е-6 была изготовлена только в декабре 1962 года. Все участники первого пуска Е-6 встречали Новый, 1963, год на полигоне в процессе последней стадии испытаний. В те бессонные ночи мы не думали о том, насколько мала вероятность полного успеха.
Пользуясь элементарными сведениями из теории вероятностей, легко было подсчитать, что вероятность благополучной посадки и последующего приема изображения на Земле не превышала 10%. Наш оптимизм базировался на методе отработки надежности в процессе серии пусков. Чем больше пущено ракет, тем больше вскрыто недостатков, и, в конце концов, через 20-30 пусков ракета «начинает летать». Это была методика отработки надежности, унаследованная от артиллеристов.
Первый пуск Е-6 №2 состоялся 4 января 1963 года. Две новые ступени ракеты 8К78 и сама станция, отправляемая к Луне, были изготовлены и испытаны менее чем за год по еще сырой и неотработанной документации. При пуске три ступени носителя 8К78 отработали нормально, но двигатель разгонного блока «Л» не запустился в южных широтах над океаном. Это был уже не первый загадочный случай отказа запуска двигателя блока «Л» вне видимости телеметрических приемных станций с нашей территории. Эти отказы стали одной из причин срыва программы пусков по Марсу и Венере в предыдущие два года.
Многочисленные аварийные комиссии, создававшиеся после очередного отказа блока «Л», строили всевозможные теории. Среди них была одна, заранее снимающая обвинения со всех конструкторов и управленцев. Кто-то из академического института Химфизики предложил теорию «оксиликвидов». Якобы в отсеках блока «Л» за время полета на промежуточной орбите накапливаются пары кислорода, которые в смеси с парами топлива при включении двигателя приводят к взрыву и разрушению блока.
Уже после двух первых «пропавших без вести» над океаном блоков «Л» Совет главных заявил на Государственной комиссии: «Дальше так продолжаться не может! Мы должны иметь информацию. Нужно послать корабль с приемной телеметрической станцией в район Гвинейского залива».
Корабль «Долинск» был срочно оснащен телеметрической станцией и отбыл из Одессы, приняв на борт двигателиста Ивана Райкова и опытного специалиста по расшифровке телеметрической информации Константина Семагина. Если блок «Л» пролетал над Гвинейским заливом, они передавали по радиотелеграфу информацию в Одесский центр связи Черноморского флота. Открытым текстом говорить было запрещено, поэтому ограничивались только указанием причин отказа в сильно зашифрованном виде. Получая такие телеграммы, мы снова ломали головы, но все же научились кое-что отгадывать. Пленка телеметрической записи, имевшаяся на «Долинске», долетала до нас только через один-два месяца дипломатической почтой.
4 января 1963 года блок «Л» отказал в шестой раз, и четвертая ступень вместе с объектом осталась на промежуточной орбите. Корабль «Долинск», дежуривший в Гвинейском заливе, наконец помог разгадать тайну отказа блока «Л». Никакого взрыва «оксиликвидов» не было.
На этот раз телеметрия зафиксировала отказ в подаче электрических команд на запуск двигателя от системы управления. Первопричиной после долгих и горячих споров назвали преобразователь тока ПТ-500 разработки Иосифьяна. Он был установлен в приборном контейнере И-100, который еще на технической позиции заполняется сухим азотом. В такой атмосфере может происходить быстрый износ угольных щеток коллектора. Лабораторные опыты подтвердили это. Иосифьян возмущался, но за отсутствием других плодотворных теорий отказ списали на «круговой огонь» на коллекторе с последующим коротким замыканием (КЗ) в цепях питания.
Для проверки теории «сухого азота» как причины отказа преобразователя ПТ-500 Иосифьян в своем институте организовал круглосуточные эксперименты, на которые истратил весь запас штатных преобразователей. Доказать полную достоверность теории не удалось. Преобразователи выходили из строя за время гораздо большее, чем они работали в полете. Тем не менее Государственная комиссия приняла эту версию как наиболее вероятную.
Основными мероприятиями для повышения надежности были увлажнение азота и небольшая добавка кислорода в контейнер, где находился ПТ-500.
2 февраля 1963 года была сделана вторая попытка отправить к Луне аппарат Е-6. На этот раз он даже не долетел до участка запуска четвертой ступени. Телеметрические записи и система контроля траектории показали, что ракета сильно отклонилась по углу тангажа к Земле. Проследив траекторию дальше, мы убедились, что третья ступень вместе с неотделившейся четвертой и лунной станцией вошла в атмосферу в районе Гавайских островов.
Обычно при испытаниях межконтинентальных Р-7А и Р-9 на полную дальность появлялись официальные предупреждения ТАСС о предстоящих пусках носителей в такой-то район океана. При космических пусках никаких предварительных сообщений не было. Только по косвенным признакам, данным радио — и фоторазведки американцы догадывались, что мы готовим запуски в космос. Американцы научились засекать наши пуски, если ракетные блоки попадали в зону действия их радиолокаторов. Когда опять что-то непонятное вонзилось в атмосферу столь любимых американцами Гавайских островов, в зарубежной прессе подняли легкий шум, а мы упорно молчали.
На Государственной комиссии даже Келдыш возмутился категорическим запретом сообщать о неудачах. Запрет исходил из ЦК: «У нас космических аварий не может быть». Вот и все доводы.
Причины второй аварии Е-6 были выяснены довольно быстро. Новый прибор И-100, находясь на космическом аппарате, управлял и третьей ступенью носителя. Оказалось, что начальная ориентация гироскопов в приборе И-100 выставлена с большой ошибкой относительно базовой системы координат второй ступени. Третья ступень уже со старта была нацелена в океан. Правда, отличие траектории третьей ступени по высоте и скорости от расчетной объясняли еще и большой ошибкой поплавкового гироскопа. Как ни горько было Пилюгину и его заместителям, но они приняли вину на себя.
С сожалением приходилось в те тяжелые дни наблюдать за враждебными отношениями между двумя некогда дружившими главными — Кузнецовым и Пилюгиным. Кузнецов очень болезненно воспринял стремление Пилюгина организовать собственное производство гироскопических приборов. Неудачу Е-6 по вине Пилюгина Кузнецов объяснил некомпетентностью его гироскопических специалистов. А мне в приватной беседе Виктор бросил упрек: «Это ты виноват, что Сергей согласился на такую кооперацию. Вы еще не одну машину загубите. Но я теперь, слава Богу, к этой программе отношения не имею».
Два месяца снова днем и ночью готовили следующий пуск Е-6. На Государственной комиссии, которую по Е-6 с самого начала возглавлял Тюлин, Пилюгин произносил речи с клятвенными заверениями, что все слабые места в И-100 проанализированы и необходимые меры приняты. Весь монтаж покрывается специальным лаком, а испытания ужесточаются для выявления возможных дефектов еще на заводе.
2 апреля 1963 года делаем третью попытку выйти к Луне. Наконец-то на счастливом тринадцатом по счету носителе 8К78 сработали как положено все четыре ступени, и мы летим к Луне! Об этом, находясь в Тюратаме, мы узнали по ВЧ-связи из Москвы через два часа после пуска.
ТАСС своим сообщением объявляет всему миру, что «… 2 апреля 1963 года в Советском Союзе осуществлен запуск космической ракеты в сторону Луны… На борту космической ракеты установлена автоматическая станция „Луна-4“ весом 1422 килограмма. Автоматическая станция „Луна-4“ достигнет района Луны через трое с половиной суток».
Ни слова в официальном сообщении об истинном назначении станции — мягкой посадке — не сказано. По этому поводу были очень горячие споры. Большинство участников работы по Е-6, отдававших этой программе не только свой интеллект, но и душу, роптали, а порой громогласно возмущались на совещаниях такими сообщениями.
Объединившись с Рязанским, я высказал Тюлину и Келдышу наше общее мнение, что такая информация принижает действительное значение космических программ, порождает у народа сомнения в их целесообразности. Мы иронизировали также по поводу следующих слов в официальном сообщении: «Слежение за полетом станции, определение параметров ее траектории, прием на Земле научной информации осуществляются специальным измерительным комплексом на территории Советского Союза».
Мы имели все основания гордиться большой 32-метровой параболической антенной и всем симферопольским НИП-10, который осуществлял слежение и управление по всей лунной трассе. Местонахождение большой антенны под Симферополем, так же как и больших антенн в евпаторийском центре дальней космической связи — НИП-16, было точно определено американскими средствами наблюдения. Почему американская, а затем и европейская пресса о нашей системе пишет больше хорошего, чем мы сами? Мы не понимали и возмущались. Полин, хорошо изучивший весь механизм согласования текстов официальных сообщений, посмеиваясь над нашими эмоциями, отпарировал: «Зачем сообщать о симферопольском центре, если нам запрещают сообщать даже о месте старта?»
Не впервые Келдышу в ответ на наши возмущения пришлось оправдываться, что он бессилен. Аппарат ЦК ссылается на высшие государственные интересы и при этом пользуется таким доводом: «Мы о своих неудачах ничего не должны сообщать. Если американцы о них догадываются и знают еще о многом другом, то это их дело, их заботы. Мы с вами не должны быть источником такой информации».
Короче говоря, пусть весь мир узнает о месте стартов, центре управления, о наших трудностях и неудачах, но только не от нас.
Тюлин рассказывал, что он просил Королева при очередной встрече с Хрущевым лично или в разговоре по «кремлевке» намекнуть на вредность такой полуправды в публикациях о космосе. «Но Сергей, — сказал Тюлин, — отказался поднимать этот вопрос».
Между тем мы настолько разуверились в надежности четырехступенчатого носителя 8К78, что вместе с Государственной комиссией морально еще не были подготовлены к удачному пуску. Как только теплоход «Долинск», контролирующий из района Гвинейского залива по «Тралу» работу блока «Л», доложил, что все сработало по-штатному и двигатель выключился от интегратора, мы бросились по ВЧ-связи запрашивать московский баллистический центр. Тот еще не был готов ответить, «куда же летим?». Дальнейшее управление полетом было передано симферопольскому НИП-10.
На «двойке» быстро собрались на короткое совещание техническое руководство и вся Госкомиссия. Королев задал мне вопрос, кто же теперь персонально отвечает за управление полетом? Я не колеблясь назвал Богуславского, который по расписанию обязан был находиться на НИП-10.
Подготовку бортового радиокомплекса Е-6 на полигоне Богуславский поручил своему заместителю Пиковскому, а сам руководил отладкой наземной аппаратуры НИП-10 со слабой надеждой дождаться, наконец, работы для самой большой по тем временам параболической антенны. Королев никому не доверил передачу указаний на НИП-10. Связь по закрытым ВЧ-каналам из Тюратама в Крым шла через Москву. Королев потребовал, чтобы на НИП-10 к телефону ВЧ подошел Богуславский. Несмотря на отвратительную слышимость, СП подробно объяснил ему, насколько ответственна теперь задача НИП-10. Сказал, что Государственная комиссия вылетает в Симферополь, а он, Королев, летит в Москву и просит Богуславского лично проследить, чтобы подробный доклад о состоянии объекта был у него, Королева, в Подлипках через шесть часов. Если все пойдет по-штатному, он обещает на следующий же день быть в Симферополе.
Тут же быстро составлялись списки, кто на каком самолете куда летит. Каждый список подписывал лично Королев, а начальнику экспедиции, отвечающему за порядок среди «всех гражданских», давался строжайший приказ — посадку в самолеты производить только по этим спискам. Через час мы уже были в воздухе над казахской бескрайней степью. Вдоль берегов Сырдарьи по-весеннему блестели на солнце свежие озерца. Степь зеленела, чтобы через два месяца снова высохнуть и выгореть.
Каждый перелет из Тюратама в Крым мне доставлял истинное наслаждение. Самолеты тех лет шли на высотах не более 6-7 тысяч метров. Обычно садились для дозаправки в Астрахани. Маршрут проходил над Каспием и далее над горами Кавказа. Я не отрывался от иллюминатора, пытаясь распознать знакомые вершины Центрального Кавказа, Домбая, Сванетии. Пешком по Кавказу мы с Катей путешествовали только до войны. За восхождение на Эльбрус в 1936 году Катя даже была удостоена значка «Альпинист СССР». Я не был настоящим альпинистом, но даже горный туризм оставляет неистребимое восхищение величием гор. Очень хорошо сказано Высоцким: «Лучше гор могут быть только горы». Когда нет сил или времени для восхождений, созерцание гор само по себе улучшает эмоциональное состояние человека.
С самолета в ясную погоду открывалась изумительной красоты панорама, в которой я начинал ориентацию с поисков Эльбруса. Его две сверкающие белизной вершины невозможно спутать с какой-либо другой горой. В эти короткие минуты полета над Кавказом непроизвольно возникали мысли — зачем растрачивать жизнь на эту страшную технику и лететь в Крым к большой антенне, чтобы разбираться, есть ли пыль на Луне, кому это нужно, если вот здесь, совсем близко, всего в километре подо мной, такое земное великолепие.
Но быстро уходили горы, и под нами уже черноморское курортное побережье. Летим над морем и вскоре приземляемся на бетон симферопольского аэропорта. Здесь нас уже встречает начальник НИП-10 полковник Бугаев. Размещаемся по машинам и через 30 минут прибываем на НИП-10.
Несмотря на скрупулезное выполнение всех требований баллистиков по коррекции траектории, в Луну мы не попали. «Луна-4», а по нашему фирменному обозначению Е-6 № 4, прошла над поверхностью Луны в 4 часа 24 минуты 6 апреля 1963 года на расстоянии 8500 километров. На этом публикации официальных сообщений закончились.
Для нас началась кропотливая работа поисков причин промаха. Было установлено, что основной причиной являлась ошибка САН. Виновник был назван — ОКБ Морачевского. Учитывая, что это ОКБ было создано по инициативе Келдыша и являлось ранее филиалом его института, а также для придания проблеме надежности программы большей значимости Государственная комиссия назначила Келдыша председателем аварийной комиссии по выявлению причин неудачи. Я был включен в состав комиссии Келдыша и много времени уделял поискам возможных причин отказа аппаратуры САН. Несмотря на широко и достаточно объективно поставленные лабораторные исследования, однозначно причину установить так и не удалось. Анализ схемы, конструкции и методов отработки САН помог найти столько слабых мест, что комиссия удивлялась: «Где вы все были раньше? Для того чтобы обнаружить в столь сложной системе десятки недостатков, вовсе не обязательно лететь к Луне. Все это очевидно при недорогих лабораторных и заводских проверках».
Келдыш, обремененный многочисленными обязанностями президента Академии наук, на удивление много времени уделял работе комиссии и вникал в такие технические детали, что не единожды заставлял краснеть разработчиков системы. Он задавал вопросы разработчикам, Пилюгину — как главному конструктору комплекса управления, мне — главному куратору и заказчику системы и даже военной приемке. Никаких оправданий, кроме ссылки на постоянную спешку и страх перед угрозой срыва сроков, не находилось.
В процессе бурных разбирательств предложили разработчикам десяток мероприятий, повышающих надежность САН. Наиболее трудоемким оказалось установить нормальный тепловой режим для приборов и всех элементов системы.
Несмотря на вечный страх перетяжеления, решили задублировать угловые траекторные измерения, установив радиопеленгационную систему «Маяк».
Королев, которого я ознакомил с итогами работы комиссии, возмутился: «Так это же будут совсем новые приборы! Вы вместе с Морачевским срываете программу!» Действительно, на изготовление новой партии и повторную ее проверку мы затратили целый год.
И вот мы снова летим на полигон для подготовки и пуска по программе Е-6 станции № 6. В феврале, марте и апреле 1964 года на полигоне творилось «межпланетное столпотворение». Готовились один за другим четыре ракеты-носителя 8К78.
На 19 февраля планировался пуск автоматической межпланетной станции к Венере, на 21 марта — Е-6 для мягкой посадки на Луну, на 27 марта и 2 апреля — снова пуски к Венере. В случае очередной аварии Е-6 мы имели в резерве еще один пуск, намеченный на 20 апреля.
Работа в МИКе не прекращалась круглые сутки. Государственная комиссия заседала попеременно, то по Венере, то по Луне, обсуждая и мелкие замечания, и серьезные дефекты. Заслушивались оправдания главных конструкторов и директоров заводов.
В условиях крайнего напряжения и постоянного недосыпания испытателей на технической позиции происходили досадные происшествия. Однажды по ошибке испытателей подорвали пиропатроны механизмов сброса отсеков и КТДУ. Другим происшествием было разрушение автоматической лунной станции (АЛС) внешним избыточным давлением барокамеры, потому что забыли дать уравновешивающее давление в гермокорпус АЛСа после испытаний на герметичность.
Тюлин подписывал телеграммы министрам, требуя санкций за низкое качество изделий. Но тем не менее четырехступенчатые носители с межпланетными станциями вывозились на старт и пускались в астрономически установленные сроки с задержкой не более суток.
Несмотря на массу дефектов в электронной аппаратуре межпланетных станций, наиболее слабым звеном продолжал оставаться сам четырехступенчатый носитель 8К78.
19 февраля случилось уж совсем конфузное происшествие. При пуске венерианского зонда не запустился двигатель третьей ступени блока «И». Расследование показало, что отказ явился результатом негерметичности в керосиновой магистрали, которая проходит через туннель бака жидкого кислорода. Разделительный клапан подтекал, и керосин замерз в туннельной трубе. Третья ступень вообще не сработала, и зонд погиб.